Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
Dobrý deň,
potreboval by som vysvetliť, či je nulový vektor rovnobežný na iné vektory alebo kolmý.
V jedných skriptách som našiel, že je rovnobežný, lebo predstavuje nulovú trasláciu (posun, čiže identitu posun).
A tak je rovnobežný na akýkoľvek iný vektor.
V iných skriptách som našiel, že ide o kolmý vektor na všetky ostatné vektory (vrátane nulového), lebo
skalárny súčin nulového vektora s iným vektorom je vždy nula, čo zodpovedá 90 stupňom uhlu medzi vektormi.
Môžete mi prosím poradiť.
Ďakujem.
Offline
Dobrý deň,
tu
https://www.youtube.com/watch?v=muZmoo7VDYc
som našiel definíciu nulového posunu ako nulového vektoru, podľa ktorej by mal by nulový vektor rovnobežný s inými vektormi.
Offline
↑ fmfiain: Ak akceptujeme definície rovnobežnosti a kolmosti pripúšťajúce aj nulový vektor, tak potom je nulový vektor na každý iný súčasne kolmy aj s nim rovnobežný.
Offline
fmfiain napsal(a):
lebo
skalárny súčin nulového vektora s iným vektorom je vždy nula, čo zodpovedá 90 stupňom uhlu medzi vektormi.
To bych řekl, že není tak úplně pravda, že platí
z čehož plyne, že
což když je alespoň jeden z vektorů nulový, vede na neurčitý výraz typu
Takže já bych řekl, že úhel který svírá s něčím nulový vektor nelze určit, pouze jako limitu - a ta může být obecně jakákoliv.
Offline
↑ MichalAld:
Dobrý deň,
budem citovať zo skrípt docenta Miloša Božeka Geometria pre grafikou 1:
6.4 Kolmosť vektorov: Nulový vektor je kolmý na každý vektor
Dva nenulové vektory sú navzájom kolmé, ak ich uhol je pravý, čiže ak sú navzájom kolmé ich ľubovoľné umiestnenia.
Teda pre vektory platí:
Offline
To by také znamenalo, že nulový vektor je kolmý i sám na sebe, což je (jak jistě uznáš) dost podivná představa.
Já bych se prostě držel toho, že úhel mezi nulovým vektorem (a něčím jiným) nelze rozumě definovat. Stejně jako nelze definovat úhel mezi přímkou a bodem.
Ale když už to autor skript zmiňuje, měl by také zmínit, jak je definovaný úhel dvou vektorů - potom se z toho dá určit, jaký je vzájemný úhel i dvou nulových vektorů. Já znám jen ten vztah, co jsem zmínil - a ten pro nulové vektory není definovaný.
Offline
↑ MichalAld:
Dobrý deň,
teraz budem čerpať zo skrípt Milana Hejného, Valenta Zaťka a Pavela Kršňáka Geometria 1 pre študentov matematiky učiteľského štúdia na univerzitách a pedagogických fakultách:
Veta 1.1 Každá translácia zobrazuje priamku do priamky; presnejšie, translácia zobrazí priamku do priamky rovnobežnej s priamkou .
Z toho ale vyplýva, že translácia definovaná nulovým vektorom (čiže identitou) zobrazuje bod na , pričom a z toho vyplýva, že bod na priamke máme zobrazený na bod na tej istej priamke, čiže translácia definovaná nulovým vektorom sa správa ako smerový vektor.
Offline
↑ fmfiain:
Dobrý den. Abychom mohli rozhodnout, je třeba si vybrat jednu konkrétní definici rovnoběžnosti vektorů a jednu konkrétní definici kolmosti vektorů.
V daných skriptech pak ale vycházet z definic uvedených tam.
Jinak, v čem by mělo být užitečné vědět, zda nulový vektor je s každým rovnoběžný nebo kolmý?
Offline
↑ fmfiain:
To je pořád to samé - asi jako jak stanovíme úhel přímky definované dvěma body, když ty dva body jsou identické.
Jedinný rozumný přístup k tomuto problému je pomocí limity. Tj. že nulový vektor vytvoříme tak, že postupně zkracujeme nějaký nenulový. A u nenulového vektoru směr určit dokážeme - takže můžeme mluvit o limitě tohoto úhlu pro velikost vektoru jdoucí k nule. Ale myslím, že je celkem zjevné, že ten úhel může být jakýkoliv.
Každopádně - systémy v matematice musíme tvořit tak, aby neobsahovaly vnitřní spory. A tvrdit, že dva vektory jsou zároveň rovnoběžné, a zároveň kolmé, a zároveň svírají určitý úhel, to už mi jako spor teda přijde.
Offline
↑ MichalAld:
Dobrý deň,
ja som to pochopil tak, že posun (translácia) nulovým vektorom existuje, ale jednorozmerná varieta (priamka) sa s ním definovať nedá. A teda bod + nulový vektor je stále iba bod (čiže nula rozmerná varieta). A ak priamka, u ktorej sa pripočíta nulový vektor k ľubovoľnému bodu priamky, tento nulový vektor zachováva rovnobežnosť s pôvodnou priamkou.
Offline
Pozdravujem.
Pochopitelne ↑ Andrejka3: dala dobru odpoved.
Len poznamenam, ak pracujeme vo vektorovych priestoroch je bezne uvazovat, ze nulovy vektor je orthogonalny ku kazdemu vektoru, co umoznuje hovorit ( jednoducho) o orthogonalnom priestore ako napr tu http://thales.doa.fmph.uniba.sk/sleziak … kalar.pdf.
A podobne aj pre analogicke situacie v afinnych priestoroch.
( no vsak, ako to poznamenala ↑ Andrejka3:, v kazdej situacii je mozne sa prisposobit ale treba upozornit aku definiciu pouzivate).
Offline
↑ MichalAld:
Ahoj.
Nemal by si zadávateľa mýliť svojimi vlastnými predstavami a pochybnosťami.
Definícia je definícia (...), naozaj nemá zmysel sa o tom sporiť.
Tiež by si mohol tvrdiť všeličo o rovnobežkách, a zober si trebárs lobačevského geometriu...
Offline
↑ misaH:
Dobrý deň,
nejak mi došlo, že vektorový priestor nad jednobodovou množinou obsahuje nulový vektor, ten je asi všade.
A keďže je tento vektorový priestor ortogonálny vzhľadom na zvyšok pod priestoru, nulový vektor musí byť tiež ortogonálny (kolmý) na všetky vektory zvyšku pod priestoru.
Offline
↑ fmfiain:
Já si myslím, že celý problém se točí kolem toho, jak matematici občas s oblibou dávají běžně známým pojmům nové významy. Konkrétně tady:
Když je skalární součin dvou vektorů roven nule <u,v> = 0, nazýváme vektory ortogonální (tedy KOLMÉ). Jenže nějak zapoměli, že my, obyčejní lidé, nazýváme slovem KOLMÉ věci, které mají jisté geometrické vlastnosti.
Ale tady né - tady se prostě řekne, že "kolmé" pro nenulové vektory znamená, že svírají úhel 90° (to je to, na co jsme zvyklí) a když je alespoń jeden z nich nulový, tak že jsou "kolmé z definice" - ale jejich vzájemný úhel není možné určit.
A takto je to třeba brát - nulový vektor je na něco "kolmý" jen proto, že jsme ho za "kolmý" prohlásili, nic víc to neznamená. Vůbec to nesouvisí s nějakými jeho geometrickými vlastnostmi - protože jeho úhel nedokážeme stanovit. V dokumentu, co odkazuje uživatel vanok lze dokonce najít, že úhle dvou vektorů, kde jeden z nich je nulový, pokládáme rovný nule (), což nám ovšem vůbec nebrání je považovat za "kolmé"...
Podle mě je nejjednodušší na to nazírat tak, že opravdu "kolmé" mohou být jen nenulové vektory, ty nulové mohou být maximálně ortogonální - a k tomu si ještě pamatovat, že s nulovými vektory musíme obecně zacházet trochu jinak než s těmi nenulovými. Třeba známá věta o tom, že navzájem ortogonální vektory jsou lineárně nezávislé platí samozřejmě také jen pro nenulové vektory (vynechal jsem to tam schválně, aby to bylo zřejmé).
Podobně jako u tvého příkladu s posunutím přímky ve směru vektoru - předpoklad že když translací přímky dostaneme identickou přímku - tak že vektor translace musel být rovnoběžný s tou přímkou - ten předpoklad s určitostí platí zase jen pro nenulové vektory. Pro nulový vektor jsme zase tam kde předtím - směr nelze určit.
Můžeš si představit, že vektor translace je nějaký malý, ale nenulový vektor v obecném směru. Potom obraz přímky není identická přímka, ale leží malý kousek od ní. No a pak si představ, že vektor postupně zkracuješ, až je "téměř nulový". Obraz přímky bude už také "téměř ta půdovní přímka". Nezáleží na směru toho vektoru translace, když bude malý, bude obraz přímky vždycky blízko. A když bude vektor translace nulový, bude obraz přímky identickcý se vzorem - ať už by byl směr toho vektoru jakýkoliv.
Takže když to shrnu - směr nulového vektoru nelze určit (ale v rámci algebry si ho asi můžeme zvolit libovolný, ale není z toho žádný velký užitek)
Nulový vektor je orthogonální (ve smyslu nulového skalárního součinu) na jakýkoliv jiný vektor - ale to je důsledkem té jeho nulovosti, né jeho směru.
A asi (alespoň ve tvých skriptech) považujeme slovo "kolmý" za ekvivalent slova "ortogonální" - a to i pro nulové vektory, ať už to znamená cokoliv. Ale pro nulové vektory to nijak nesouvisí s jejich směrem...
S nulovým vektorem musíme zacházet trochu opatrněji než s těmi nenulovými, podobně jako s číslem nula, nebo se singulárními maticemi.
Offline
fmfiain napsal(a):
Dobrý deň,
aby som nezabudol, prajem Vám všetkým príjemné sviatky.
Na Vánoční přání je zde samostatné vlákno (což mi připomíná, že jsem tam chtěl také něco napsat...)
Offline